幅度调制（Amplitude Modulation，AM），简称调幅，是电子通信使用的一种调制方法，最常用于无线电载波传输讯息。在幅度调制，载波的幅度（讯号强度）与发送波形成比例变化。例如，波形可能是对应扬声器声音，也可能对应电视像素的光强度。这方法与载波频率变化的频率调制，以及相位变化的相位调制均形成对比。
AM是最早用于通过无线电传送声音的调制方法。它在20世纪前二十年间发展，开始于Roberto Landell De Moura与范信达在1900年的无线电话实验。今天仍在多种通信形式中使用，主要用于长波、中波和短波广播以及一些航空点对点通信，如用在CB对讲机、VHF航空管制无线电与电脑调制解调器中。另外“AM”也常指中波调幅无线电广播。
使用幅度调制的关键原因之一是它的易用性。该系统仅需要调制载波幅度，但更有用的是，接收器中所需的检测器可以是基于简单二极管的电路。这一因素意味着 AM 收音机不需要复杂的解调器，并且成本也降低了——这是广泛使用无线电技术的关键要求，特别是在无线电早期还没有集成电路广泛参与的情况下。
¶ 幅度调制的概念
为了使无线电信号能够携带用于广播或双向无线电通信的音频或其他信息，必须以某种方式对其进行调制或改变。尽管调制无线电信号的方式有很多种，但最简单的一种是根据声音的变化来改变信号的幅度或强度。以这种方式，使得射频信号的幅度随着调制强度的瞬时值而变化。这意味着射频信号中叠加了声波的表示。鉴于基本信号“承载”声音或调制的方式，射频信号通常被称为“载波”。
从图中可以看出，信号的包络遵循调制信号的轮廓。与幅度调制相关的方面之一是生成的边带。它们控制信号的带宽，因此非常重要。
¶ 边带
我们发现，如果用单个音调（例如 1 kHz）调制载波，则会出现两个边带，主载波的任一侧与其间隔 1 kHz。类似地，如果使用多种频率（例如语音或音乐）的调制，则边带将扩展到载波的任一侧，扩展的量等于所使用的最高频率。
当以任何方式调制载波时，稳定载波的两侧都会产生更多信号。这些边带携带实际的调制信息。幅度调制边带在主载波上方和下方生成。要了解这是如何发生的，以下以频率为 1 MHz 的载波为例，该载波由 1 kHz 的稳定音调调制。
调制载波的过程与将两个信号混合在一起完全相同，结果会产生和频和差频。因此，当 1 kHz 的音调与 1 MHz 的载波混合时，会在 1 MHz + 1 kHz 处产生“和”频率，并在 1 MHz - 1 kHz 处产生差频，即高于和低于 1 kHz。
如果稳态音调被替换为像音乐语音中遇到的那样的音频，则这些音调包括许多不同的频率并且可以看到具有在频带上的频率的音频频谱。当调制到载波上时，可以在载波上方和下方看到这些频谱。
¶ 带宽
可以看出，如果调制到载波上的顶部频率为6 kHz，则顶部频谱将延伸到信号上方和下方的6 kHz。换句话说，AM信号所占用的带宽是用于调制载波的信号的最大频率的两倍，即它是要承载的音频信号的带宽的两倍。
可以看出，限制调制信号的最高频率限制了调幅信号的整体带宽。对于音频传输，如广播传输，信号的总带宽取决于要传输的最高频率。
广播频道间隔根据所使用的频段以及传输来源的区域而变化。在国际电联第 1 区域（欧洲、非洲、北亚和中亚）的长波广播频段，信道间隔为 9 kHz，在中波广播频段，国际电联第 1 区域和第 3 区域的信道间隔为 9 kHz，在ITU 区域 2（美洲）为 10kHz。
为了实现这些通道间隔，必须限制音频频谱。如果不对相邻频道上的电台造成干扰，这将严重限制最高音频频率。在短波段，该频率为 5 kHz 的一半，即 2.5 kHz。这显然不会提供足够的广播质量，因此信号的带宽比这稍高，并且会引起一些干扰。类似地，在中波和长波波段，AM 信号的带宽通常高于信道间隔的一半。通过不允许邻近的广播站占用相邻信道来管理干扰。
如今，幅度调制的一些主要用途是用于广播和航空通信。通道间隔根据应用、频率和位置而变化。调幅广播电台的音频带宽理论限制似乎比实际情况要有限得多。高达 6 kHz 的音频带宽数字并不少见 - 通常不会分配相邻通道，以便可以容纳传播到相邻通道的信号。这对于白天在中波段等频段上进行广播来说很好，但在夜间，当信号因电离层传播而传播得更远时，就会受到更多干扰。
对于短波频段，干扰水平通常很高 - 一些广播电台已经尝试并使用全载波的单边带。对于给定的音频带宽，这有效地减少了（减半）整个信号的带宽。为了在信道化频带规划内提供增益，所有站需要采用相同的规划。航空通信也经常使用幅度调制。 25kHz 和 8.33 kHz 的信道带宽是标准信道带宽，具体取决于飞机和位置。可以定制音频以适应通道间隔，因为可以采用 300 Hz 至 3 kHz 左右的典型通信音频带宽。
可以看出幅度调制的带宽是要承载的最高音频信号的带宽的两倍。这使得频谱效率相对较差，但鉴于其简单性，特别是在解调方面，AM 仍然用于某些应用。
¶ 调制指数、调制深度
称为调制指数的测量也很重要。调制指数可以改变应用于调幅信号的调制电平。这对于广播和双向无线电通信应用来说是一个重要因素。如果调制指数小，那么音频（假设使用音频传输）将很难听到，这将使信号不太容易听到。但如果调制指数太高，就会导致接收机的限幅电路启动导致音频失真，信号不易听清，同时无关的无线电干扰也会增加。这种干扰可能会影响附近频率或频道的用户。因此，有必要有一种方法来定义应用于调幅信号的调制电平并监控该电平。
调制指数一词用于多种形式的调制，包括 AM，显然对于不同类型的调制，有不同的获取指数的方法。定义幅度调制的调制指数很有用。因此，有必要准确定义调制指数的实际值。
调幅信号的调制指数定义为：未调制载波幅度变化的度量或程度。
换句话说，幅度调制指数描述了调制载波包络关于静态电平的变化量。
这可以用数学术语表达如下：
调制指数，m =𝑀/𝐴
其中：
A = 载波幅度。
M = 调制幅度，是 RF 幅度相对于未调制值的峰值变化。
使用上面的等式可以看出，调制指数 0.75 意味着信号将增加 0.75 倍，并下降至原始电平的 0.25。
调制指数 1 是通常可以应用的最大调制级别，当包络增加 1 倍（即稳态值的两倍）并降至零时出现。
调幅 AM 调制深度图与调制指数互补。通常，调制深度是以百分比表示的幅度调制指数。这样，0.75 的 AM 调制指数将表示为 75% 的调制深度。
实际上，AM 调制指数和 AM 调制深度这两个术语通常可以互换使用，因此关于它们的使用通常没有硬性规定。
最常见的调制级别是 100% 调制的信号。在这些情况下，信号电平降至零并上升至无调制情况下的两倍。在这种情况下，电压最多升至正常水平的两倍，这意味着功率将是静态值的四倍，即无调制水平的值的22
如果应用小于 100% 的调制，则载波不会降至零，也不会升至两倍电平，但与静态电平的偏差将小于此值。下图显示了 50% 调制级别，但该原理适用于 0 到 100% 调制之间的任何值。
如果调制水平升高到调制指数1以上，即超过100%调制，这会导致所谓的过调制。载波经历 180° 相位反转，其中载波电平会尝试低于零点。这些相位反转会产生由相位反转（相位调制）产生的附加边带。这些由相位反转引起的边带在理论上延伸至无穷大。如果不进行过滤，这可能会对其他用户造成严重干扰。
使用幅度调制的广播电台需要采取措施确保其传输的载波或信号永远不会被过度调制。发射机采用限制器来防止超过 100% 的调制。它们通常还包含自动音频增益控制，以保持音频电平，以便在大多数时间实现接近 100% 的调制电平。这样，信号在解调时听起来更清晰、更强。
如果音频非常接近 100% 调制级别，音频处理器也可能会剪辑音频。这将确保载波不会被过度调制。如果使用音频限幅器，则需要在其后面添加音频滤波器，因为限幅会引入音频谐波，这些谐波可能会超出允许的传输音频带宽。如果音频未经过滤，则高音频频率将导致整个传输信号具有较宽的带宽，因为调幅信号的带宽是最高音频频率的两倍。
许多电台使用非常复杂的音频处理器来在载波上提供最大水平的音频，以提供“最响亮”的音频而不会过度调制载波。
¶ 调幅的解调
解调是接收任何调幅信号的关键过程，无论是用于广播还是双向无线电通信系统。解调是从输入的整体接收信号中提取原始信息承载信号（即调制）的过程。使用幅度调制对信号进行解调的过程可以通过多种不同的技术来实现，每种技术都有其自身的优点。解调器是一种电路，或者对于软件定义的无线电来说，是一种用于从整个输入调制信号中恢复信息内容的软件。AM 解调器存在于许多无线电设备中：广播接收机、专业无线电通信设备、对讲机以及航空管制无线电通信。
¶ 调幅检波解调原理
顾名思义，解调过程与调制相反，其中将音频信号等信号应用于载波。在解调过程中，从总体信号中提取载波上幅度变化所携带的音频或其他信号，以出现在输出处。
由于幅度调制最常见的用途是音频应用，因此最常见的输出是音频。这可能是用于广播接收的广播娱乐，并且对于双向无线电通信，它通常用于航空相关应用的陆地通信 - 通常在对讲机内。
¶ 调幅检波解调电路
有多种技术可用于解调 AM 信号。不同的类型用于不同的应用，以适应其性能和成本。
- 二极管整流器包络检波器：这种形式的检波器是最简单的形式，只需要一个二极管和几个其他低成本组件。该性能足以满足低成本 AM 广播无线电的要求，但不符合其他形式解调的标准。它具有高水平的失真，并且在选择性衰落的条件下（例如在中波和短波带上经历的情况）表现很差。也就是说，二极管检测器已经使用了很多年。它广泛用于家用和专业电子管或电子管收音机，当半导体取代电子管时，简单的二极管检波器非常容易实现。对于使用集成电路的更现代的无线电，其他形式的 AM 检测器或 AM 解调器更容易实现。
- 乘积检测器：可以使用包含混频器乘积检测器和本地拍频振荡器或载波注入振荡器的接收器来解调调幅信号。在其基本形式中，本地振荡器不与输入信号载波同步。通常，乘积检测器用于接收单边带（AM 的衍生物）。为了解调 SSB，使用了一种称为乘积检测器的电路。单边带是一种幅度调制形式，其中载波和一个边带被移除，仅留下一个边带。为了重构信号，使用称为拍频振荡器或载波插入振荡器的振荡器来替换已移除的 AM 的载波，并将组合在混频器中混合 - 这会产生两个信号的乘积，从而产生在产生的原始调制信号中。该电路还可用于监听莫尔斯电码信号。这里用于在间歇载波之间产生节拍，以便可以听到莫尔斯电码。为了解调 AM，对接收器进行调谐，以便 AM 的载波和拍频振荡器之间存在零拍。然后解调的音频出现在产品检测器的输出处。为了使该系统正确运行，接收器必须保持其频率，使 BFO 频率与传入载波的频率完全相同，否则将不断听到烦人的拍音。
- 同步检波：同步检波器或解调器实际上是乘积检波器电路的进化形式，因此它为 AM 信号的解调提供了最佳性能。它比简单的二极管检波器使用更多的组件，但鉴于集成电路技术的采用，很容易将这种形式的解调器合并到许多无线电接收器中，增量成本几乎为零。同步 AM 解调器使用具有本地振荡器信号的混频器或乘积检测器。本地振荡器信号与输入信号载波同步，因此它不会与输入载波产生拍音。然后对 AM 信号的边带进行解调，以提供所需的音频信号。鉴于其优越的性能和易于集成到IC中，这种形式的解调器被用于许多AM广播接收机以及专业的基于AM的无线电通信设备和对讲机等。
¶ 调幅的优缺点
与任何技术一样，都有优点和缺点需要考虑。下面的摘要重点介绍了基本的优点和缺点。
优点：
- 实施起来很简单
- 它可以使用由很少元件组成的电路来解调
- AM的接收器非常便宜，因为不需要专门的组件。
缺点：
- 就电力使用而言效率不高
- 它在带宽使用方面效率不高，需要等于最高音频频率两倍的带宽
- 它容易产生高水平的噪声，因为大多数噪声都是基于幅度的，并且显然 AM 探测器对此很敏感。
尽管在当前的技术环境下，调幅的基本形式并不像其他可用模式那么有效，但由于用户数量众多，它仍然保留在广播等许多领域。然而，随着时间的推移，它的使用可能会进一步减少，最终许多调幅传输将停止。然而，它的衍生产品（例如正交幅度调制）被广泛使用，因为它们提供了一种非常有效的调制形式，特别是对于数据传输。